本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥，具體涉及一種基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統(tǒng)及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、核酸藥物(nucleic?acid?drugs)是一類基于核酸分子(如dna、rna等)的治療性藥物，其可以通過(guò)調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)來(lái)達(dá)到治療效果，主要類型包括反義寡核苷酸(aso)、小干擾rna(sirna)、長(zhǎng)鏈非編碼rna(lncrna)、核酸適配體(aptamer)等。憑借其精準(zhǔn)的靶向作用，核酸藥物能夠有效治療傳統(tǒng)藥物難以應(yīng)對(duì)的疾病，如遺傳性疾病、腫瘤、病毒感染等，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
2、盡管核酸藥物在臨床前和臨床研究中取得了顯著進(jìn)展，但實(shí)際應(yīng)用仍面臨多重挑戰(zhàn)。核酸藥物容易受到核酸酶降解，導(dǎo)致體內(nèi)穩(wěn)定性差，半衰期短，難以維持有效的治療濃度。即便核酸藥物成功到達(dá)靶位點(diǎn)，其親水性強(qiáng)、大分子體積和帶負(fù)電荷等物理化學(xué)特性，依然限制了其細(xì)胞穿透性，尤其在腫瘤、腦組織等難以滲透的靶向區(qū)域。此外，核酸藥物通過(guò)內(nèi)吞途徑進(jìn)入細(xì)胞后，往往與溶酶體融合，難以逃逸至細(xì)胞質(zhì)發(fā)揮作用。
3、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提升核酸藥物療效，開(kāi)發(fā)高效的藥物遞送系統(tǒng)成為研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的藥物遞送系統(tǒng)包括病毒載體、脂質(zhì)體、納米顆粒等，雖然在一定程度上提高了遞送效率，但仍可能存在靶向性差、毒性高及細(xì)胞穿透性不足等問(wèn)題?？蒲腥藛T對(duì)藥物遞送系統(tǒng)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，如公開(kāi)號(hào)為cn117695405a的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種包裹核酸藥物的多肽遞送系統(tǒng)，該多肽遞送系統(tǒng)中多肽由天然氨基酸組成，可以有效保護(hù)核酸藥物，提高核酸藥物的穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)細(xì)胞有較好的轉(zhuǎn)染效率，能在細(xì)胞中正常釋放核酸藥物；公開(kāi)號(hào)為cn117924695a的中國(guó)專利文獻(xiàn)報(bào)道了一種基于聚氨基酸載體的核酸藥物遞送體系，對(duì)應(yīng)的聚氨基酸原料在精氨酸接枝的基礎(chǔ)上再利用小分子酸酐修飾，形成帶有特定的r1基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，該遞送體系可以實(shí)現(xiàn)治療性核酸藥物的包載，高靶向性地進(jìn)入細(xì)胞后，從溶酶體中逃逸出來(lái)并釋放出核酸藥物。聚合物載體具有可調(diào)節(jié)的物理化學(xué)性質(zhì)、良好的生物相容性，且能夠有效保護(hù)核酸藥物，現(xiàn)已成為核酸藥物遞送的理想平臺(tái)，因此，需要開(kāi)發(fā)聚合物核酸藥物遞送系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)高效、安全、精準(zhǔn)的核酸藥物治療。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種刷狀聚合物載體，以及基于該刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統(tǒng)，通過(guò)刷狀聚合物載體獨(dú)特的刷狀結(jié)構(gòu)，可以有效保護(hù)核酸藥物，提升細(xì)胞穿透性，增強(qiáng)核酸藥物的遞送效率，為核酸藥物的臨床應(yīng)用提供了新的解決方案。
2、具體采用的技術(shù)方案如下：
3、一種刷狀聚合物載體，由聚谷氨酸主鏈和聚兩性離子單體通過(guò)點(diǎn)擊反應(yīng)合成得到；
4、聚谷氨酸主鏈的結(jié)構(gòu)式為：
5、
6、其中，m為10-500的整數(shù)；n為1-100的整數(shù)；p為2-5的整數(shù)；r1為點(diǎn)擊-反應(yīng)性基團(tuán)；
7、聚兩性離子單體的結(jié)構(gòu)式為：
8、
9、其中，x為10-500的整數(shù)，r2為能夠與r1發(fā)生點(diǎn)擊反應(yīng)的官能團(tuán)，r3為鏈轉(zhuǎn)移試劑殘基。
10、優(yōu)選的，所述的r1為疊氮基團(tuán)，所述的r2為二苯并環(huán)辛炔基，m為10-100的整數(shù)，n為1-20的整數(shù)，x為10-100的整數(shù)。
11、優(yōu)選的，聚谷氨酸主鏈和聚兩性離子單體發(fā)生點(diǎn)擊反應(yīng)的條件為溫度0-60℃，時(shí)間2-48小時(shí)。
12、具體的，所述的聚谷氨酸主鏈的合成方法包括以下步驟：
13、s01利用單端氨基聚乙二醇和γ-芐基谷氨酸-n-羧酸環(huán)內(nèi)酸酐單體(blg-nca單體)發(fā)生反應(yīng)，得到大分子引發(fā)劑；
14、s02利用18-冠醚-6和大分子引發(fā)劑引發(fā)γ-芐基谷氨酸-n-羧酸環(huán)內(nèi)酸酐單體(blg-nca單體)的開(kāi)環(huán)聚合，得到第一中間體；
15、s03利用第一中間體和酰化劑發(fā)生?；磻?yīng)后，進(jìn)一步脫去產(chǎn)物中谷氨酸結(jié)構(gòu)的芐基保護(hù)基團(tuán)，得到第二中間體；
16、s04在縮合劑的作用下，利用第二中間體和帶有r1基團(tuán)和活性氨基的聚乙二醇r1-peg-nh2進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到所述的聚谷氨酸主鏈；
17、優(yōu)選的，步驟s01中，單端氨基聚乙二醇為氨基十二甘醇單甲醚，反應(yīng)條件為溫度0-4℃，時(shí)間48-60小時(shí)。
18、優(yōu)選的，步驟s02中，開(kāi)環(huán)聚合的條件為溫度20-25℃，時(shí)間2-3小時(shí)。
19、優(yōu)選的，步驟s03中，酰化劑選用三甲基乙酸酐，?；磻?yīng)的條件為溫度20-25℃，時(shí)間12-24小時(shí)。
20、優(yōu)選的，步驟s04中，縮合劑選用4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基嗎啉鹽酸鹽(dmt-mm)，縮合反應(yīng)的條件為溫度20-25℃，時(shí)間10-18小時(shí)。
21、具體的，所述的聚兩性離子單體的合成方法包括以下步驟：
22、s11利用n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺和β-丙內(nèi)酯反應(yīng)生成兩性離子單體；
23、s12利用兩性離子單體、鏈轉(zhuǎn)移試劑和引發(fā)劑發(fā)生可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合反應(yīng)后，得到第三中間體；
24、s13利用正丙胺脫除第三中間體的硫代羰基后，再與帶有r2基團(tuán)和馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的化合物發(fā)生反應(yīng)，得到所述的聚兩性離子單體。
25、優(yōu)選的，步驟s11中，反應(yīng)條件為溫度0-4℃，時(shí)間12-24小時(shí)。
26、優(yōu)選的，步驟s12中，鏈轉(zhuǎn)移試劑選用4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸，引發(fā)劑選用偶氮二異丁腈，反應(yīng)條件為溫度60-100℃，時(shí)間12-24小時(shí)。
27、優(yōu)選的，步驟s13中，反應(yīng)條件為溫度20-40℃，時(shí)間2-48h。
28、本發(fā)明還提供了一種基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統(tǒng)，包括所述的刷狀聚合物載體和核酸藥物，核酸藥物負(fù)載在刷狀聚合物載體上。
29、進(jìn)一步的，所述的核酸藥物為反義寡核苷酸，具體可選用針對(duì)her2mrna起始密碼子區(qū)域的aso，aso的核苷酸序列進(jìn)一步優(yōu)選為5’-ctccatggtgctcac-3’。
30、進(jìn)一步的，所述的基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統(tǒng)由聚谷氨酸主鏈、聚兩性離子單體和核酸藥物反應(yīng)得到，核酸藥物和聚谷氨酸主鏈的摩爾比為1-2：10，聚兩性離子單體和聚谷氨酸主鏈的摩爾比＞1。
31、本發(fā)明還提供了所述的基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統(tǒng)在制備疾病治療藥物或疾病預(yù)防藥物中的應(yīng)用。
32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
33、(1)本發(fā)明精確設(shè)計(jì)特定結(jié)構(gòu)和特定物理化學(xué)性質(zhì)的刷狀聚合物載體，利用該刷狀聚合物載體遞送核酸藥物時(shí)，不僅提高了核酸藥物的遞送效率和細(xì)胞穿透性，還增強(qiáng)了靶向性，避免了核酸藥物在非靶組織的非特異性積累，減少了副作用。
34、(2)本發(fā)明提供的基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統(tǒng)能夠有效保護(hù)核酸藥物，延長(zhǎng)核酸藥物的半衰期，提高穩(wěn)定性，解決了傳統(tǒng)藥物遞送系統(tǒng)中藥物穩(wěn)定性差、遞送效率低的問(wèn)題。此外，對(duì)應(yīng)的刷狀聚合物載體具有良好生物相容性，能夠顯著降低免疫反應(yīng)和毒副作用的風(fēng)險(xiǎn)，安全性高。本發(fā)明提供的基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景，能夠滿足基因治療、腫瘤治療等領(lǐng)域?qū)Ω咝?、精?zhǔn)藥物遞送的需求。